KR20120039820A - 롤러 스크류 - Google Patents

Abstract

본 발명은 롤러 스크류에 관한 것으로, 상기 롤러 스크류는 장축, 상기 장축에 관통 설치된 너트, 장축과 너트 사이에 설치된 복수의 롤러, 우회소자 및 반전소자를 포함하며, 상기 우회소자와 반전소자는 모두 상기 너트에 설치되고, 상기 우회소자는 롤러가 우회하는데 사용된다. 상기 반전소자에 반전로가 형성되고, 상기 반전로는 상기 장축의 외부 가장자리면을 가로질러 형성되고, 양단은 상기 장축과 너트로 이루어진 부하 경로와 맞물린다. 상기 롤러가 반전로의 일단에 진입한 후 반전로의 타단으로부터 나올 때, 진입하기 전과 나올 때의 배열 방향은 서로 다르다. 따라서 서로 다른 방향으로 배열된 롤러의 수량 비율이 고정되어 롤러 스크류가 설비에 이용할 수 있다.

Description

롤러 스크류{ROLLER SCREW}

본 발명은 롤러 스크류에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 좌우 축방향 부하 능력이 서로 다른 롤러 스크류에 관한 것이다.

일반적으로 정밀기계에서 작업 플랫폼 또는 가공 부품의 이동을 제어해야 하는 설계가 필요하다. 고부하의 전동에 있어서 사용자는 모두 롤러 스크류를 이용하여 정밀한 전동을 진행하고자 한다. 그 이유는 그렇게 함으로써 설비의 전체 체적을 대폭 줄일 수 있고, 상대적으로 제조 원가와 작업시간을 대폭 줄일 수 있기 때문이다. 롤러 스크류는 롤러와 스크류 및 너트에 형성된 나사홈이 선접촉하고 있어(볼(ball)은 점접촉을 함), 롤러의 접촉 면적은 볼의 접촉 면적보다 자연히 더 크며, 접촉 면적이 크면 부하 능력이 상대적으로 크고, 반면에 접촉 면적이 작으면 부하 능력도 상대적으로 작다. 따라서 동일한 부하 조건에서 롤러를 너트와 스크류 사이의 전동 매개체로 사용하면 롤러 스크류 전체의 체적을 대폭 줄일 수 있고(바꾸어 말하면, 볼 스크류의 체적이 롤러 스크류의 체적보다 크다), 상대적으로 전체 설비의 체적을 줄일 수도 있다. 게다가, 비록 현재 롤러 스크류의 형태가 다양하지만, 모두 산업에서 원활하게 이용되지 않고 있으며(원인은 두 가지가 있는데, 그 중 하나는 롤러 스크류 구조가 복잡하고 제조 비용이 높아 대량 생산할 수 없는 것이며, 다른 하나는 롤러 스크류의 효과가 사용자의 수요를 만족시키지 못한다는 것이다), 롤러 스크류는 스크류와 너트 사이에 나사홈을 형성하고, 나사홈 사이에 복수의 롤러를 설치하는데, 그 주요 설계 형태는 다음과 같은 몇 가지가 있다.

A. 하나의 스크류에 하나의 너트가 결합되고 이들 상에 나사홈이 각각 형성된 구조적 설계를 이용하고, 복수의 롤러를 같은 방향으로 나사홈 속에 배열시킨 구성.

이와 같이 단일 나사홈을 사용하게 되면, 모든 롤러의 회동 방향과 각도가 완전히 같아지므로, 너트의 위치가 변경될 때, 너트는 단지 롤러가 나사홈에서 회동 접촉하는 방향으로만 힘을 받는다. 그러므로 이러한 롤러의 배열 방식은 오직 한 방향의 부하만을 감당할 수 있다. 하지만 원래 힘을 받지 않은 방향에서 축방향의 힘이 발생할 때, 롤러 스크류의 너트 및 스크류 상의 나사홈이 롤러와 함께 슬라이딩 방식으로 움직이게 되는데 이렇게 되면 나사홈의 마모를 일으켜, 롤러 스크류가 원활한 운행을 할 수 없게 된다. 또한 롤러와 스크류 및 나사홈 간에 소정의 압력을 설정할 수 없어(롤러가 같은 방향으로 배열되고, 롤러의 외경이 롤러의 길이보다 길기 때문이다), 롤러와 나사홈 사이에 틈이 생겨, 위치고정의 정밀도가 떨어지고 운행시 쉽게 진동이 발생하여 정밀성을 요구하는 장비에 사용할 수 없게 된다.

B. 하나의 스크류에 하나의 너트가 결합되고 이들 상에 나사홈이 형성된 구조적 설계를 이용하고, 나사홈에 수납된 롤러를 교대로 배열시킨 구성.

이와 같이 롤러를 교대로 배열하면 비록 균일하게 힘을 받고 두 방향으로부터 힘을 받을 수 있으나, 각 방향에서 힘을 감당할 수 있는 롤러는 전체 수의 절반 밖에 안된다(상기 롤러가 교대로 배열되어 있기 때문이다). 따라서 여전히 부하 능력이 떨어지고 이에 따라 강성도 떨어진다. 또한 부하가 높으면 롤러의 수를 반드시 증가시켜야 하므로 상대적으로 나사홈의 길이도 길어진다.

C. 하나의 스크류에 두 개의 너트가 결합되고 이들 상에 나사홈이 각각 형성된 구조적 설계를 이용하고, 복수의 롤러를 나사홈에 평행으로 배열시킨 구성.

이와 같이 단일 나사홈에 두 개의 너트를 결합하여 사용한 구성은, 두 개의 너트에 서로 다른 경사각을 갖는 롤러를 각각 설치하여 순환 회동하도록 한 것이다. 이러한 방식은 롤러 스크류가 두 방향으로 힘을 받도록 하나, 이중 너트(double nut)로 설계된 구성이므로 스크류 상에서 너트의 전체 길이도 상대적으로 길어지게 되어 스크류 상에서의 너트 행정이 단축된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 스크류의 전체 길이를 늘려야 하는데 이는 제조 원가와 재료 원가를 증가시키게 된다. 게다가 두 너트 간의 접촉면은 높은 표면 정밀도와 평행도를 요구하므로 제조시 연마를 통해 높은 정밀도 수준에 도달해야만, 이중 너트의 설계가 일정한 수준에 도달하게 된다. 또한 이중 너트의 조립도 매우 복잡하여 조립시간이 상대적으로 길어지게 된다. 상기 문제점은 이중 너트의 제조 원가를 증가시킨다.

상기 종래 기술에 존재하는 문제를 감안하여, 본 발명자는 연구개발을 거쳐 하기 목적을 달성할 수 있는 발명을 고안해 냈다.

즉, 본 발명은 대량 생산이 가능한 롤러 스크류를 연구개발하고 필요에 따라 상기 롤러 스크류의 좌우 축방향의 부하능력을 조절하여 롤러 스크류의 응용 범위 더 넓히는 것을 주된 목적으로 하고 있다. 예를 들어 상기 롤러 스크류를 좌우 축방향 부하능력이 서로 다른 설비에 응용하는 것인데(예: 전전식 사출성형기, 고속펀치, 클램핑 장치(clamping mechanism), 클로우징 디바이스(closing device) 등), 이 또한 흔히 볼 수 있는 롤러 스크류의 응용형태이다.

상기 목적을 실현하기 위해 안출한 본 발명은 아래 기술수단을 채택하였다. 본 발명에 따른 롤러 스크류는 복수의 롤러, 장축(長軸), 너트 모듈을 포함한다.

상기 복수의 롤러는 원기둥 모양을 이루는 지름면을 각각 구비하고,

상기 장축은 긴 바형을 이루고, 그 외면은 원기둥 모양을 이루며 외부 가장자리면으로 정의되고, 상기 외부 가장자리면에 나선 모양의 V형 채널이 형성되고 상기 V형 채널의 양 측면은 각각 제1 궤도면과 제2 궤도면으로 정의되며 상기 제1 궤도면과 제2 궤이도면 사이의 협각이 대체로 90도를 이룬다.

상기 너트 모듈은 반전로, 우회로 및 상기 장축이 관통하는 천공(穿孔)을 구비하고, 상기 천공의 벽은 내부 가장자리면으로 정의되며, 상기 내부 가장자리면에 상기 V형 채널에 대한 V형 홈이 설치되고 상기 V형 홈의 양측면은 각각 제1 접촉면과 제2 접촉면으로 정의되며, 상기 제1 접촉면과 제2 접촉면 사이의 협각은 대체로 90도를 이루고, 상기 V형 채널과 상기 V형 홈 사이는 상기 롤러를 수납하기 위한 부하 경로로 정의된다.

그 중, 상기 반전로는 상기 부하 경로를 제1 부하 경로와 제2 부하 경로로 나누고, 상기 제1 부하 경로와 제2 부하 경로의 일단은 각각 상기 반전로의 일단과 맞물리고, 상기 반전로는 상기 외부 가장자리면을 가로지르며, 상기 우회로의 양단은 각각 상기 제1 부하 경로 및 제2 부하 경로의 타단과 맞물린다.

그 중, 상기 롤러는 순차적으로 제1 부하 경로로부터 상기 우회로에 진입한 후 상기 우회로의 타단으로부터 제2 부하 경로에 진입하고, 다시 제2 부하 경로로부터 상기 반전로에 진입한 다음, 상기 반전로의 타단으로부터 상기 제1 부하 경로에 리턴한다.

그 중, 상기 지름면은 상기 제1 부하 경로에서 상기 제1 궤도면 및 제1 접촉면과 각각 접촉하고 제2 부하 경로에서 상기 제2 궤도면 및 제2 접촉면과 각각 접촉한다.

상기 너트 모듈은, 너트, 하나 이상의 우회소자, 반전소자를 포함하되, 상기 반전로는 상기 반전소자에 형성되며, 상기 우회로는 상기 우회소자에 형성되고, 상기 천공은 상기 너트에 형성된다.

상기 너트의 외벽은 외부 가장자리면으로 정의되고, 상기 외부 가장자리면에 두 개의 장착홀과 하나의 통공(通孔)이 형성되며, 상기 장착홀과 통공은 상기 천공과 연통되며, 상기 우회소자는 대체로 "∩"자를 이루고, 그 양단은 상기 장착홀에 각각 삽입 설치되며, 상기 반전소자는 상기 통공에 설치된다.

상기 너트 모듈은 우회소자를 덮고 있는 고정시트를 더 구비하고, 상기 고정시트는 고정홈을 구비하고 상기 고정홈은 상기 우회소자를 덮음으로써 상기 우회소자의 위치를 고정한다.

상기 통공에는 상기 천공을 향해 설치된 지지부가 형성되어 있으며, 상기 반전소자에 홀딩부가 형성되고 상기 반전소자는 상기 천공으로부터 상기 통공 내에 설치되어 상기 지지부와 상기 홀딩부를 서로 밀착시킨다.

상기 통공에 상기 너트의 외부 가장자리면을 향한 지지부가 형성되고 상기 지지부에 고정홀이 형성되고, 상기 반전소자에 상기 지지부에 밀착되어 있어 있는 홀딩부가 설치되고, 상기 홀딩부에 관통홀이 형성되어 있다. 상기 반전소자는 상기 통공에 장착된 후 복수의 볼트가 상기 관통홀에 관통 설치된 후 상기 고정홀과 다시 나사 결합됨으로써 고정된다.

본 발명의 특징과 기술내용을 더 자세히 파악하고자 하면, 하기 본 발명의 실시예에 대한 설명과 도면을 참고하기 바란다. 하지만 본 실시예와 도면은 설명과 참고용으로 제공될 뿐 본 발명을 한정하지 않는다.

본 발명에 의하면, 롤러 스크류의 호환성(通用性)을 향상시킨다. 또한 본 발명의 우회소자와 반전소자는 모두 몰드 사출성형을 사용할 수 있으므로 대량 생산이 가능하고, 또한 너트의 가공은 NC 가공기로 성형할 수 있으므로 상당히 높은 생산성을 가지고 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 롤러 스크류의 외관을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 롤러 스크류의 각 소자의 분해도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 롤러 스크류를 나타낸 사시도로서, 너트의 일부를 절개하여 롤러의 배열 형태를 보여준 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 롤러 스크류의 너트를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 롤러 스크류의 너트를 다른 한 각도에서 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 롤러 스크류에서 너트를 제거한 후의 상태를 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 롤러 스크류에서 너트를 제거한 후의 상태를 나타낸 측면도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 롤러 스크류에서 너트와 우회소자를 제거한 후 우회소자의 우회로 경로를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 롤러 스크류에서 너트, 우회소자 및 조향소자를 제거한 후 우회소자의 우회로 및 반전소자의 반전로 경로를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 롤러 스크류에서 너트 및 조향소자를 제거한 후 반전소자의 반전로 경로를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 롤러 스크류의 롤러 순환 경로를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 롤러가 부하 경로에 설치되어 부하를 받는 방향을 설명한 도면이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 롤러 스크류의 우회소자가 너트의 천공 양단에 각각 장착된 실시예를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 롤러 스크류의 너트를 나타낸 사시도이다.
도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 롤러 스크류를 나타낸 사시도이다.
도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따른 롤러 스크류의 분해도이다.
도 17은 본 발명의 제3 실시예에 따른 롤러 스크류의 장축과 너트를 결합시킨 상태를 나타낸 사시도이다.

[제1 실시예]

도 1 내지 도 10은 본 발명의 제1 실시예이며, 본 발명에 따른 롤러 스크류는 장축(1)과 너트 모듈을 포함한다.

상기 장축(1)은 바(bar) 형으로 구성되고, 그 외표면은 원기둥 모양을 이루며 외부 가장자리면(12)으로 정의되고, 상기 외부 가장자리면(12)에 나선모양의 V형 채널(11)이 형성되고 상기 V형 채널(11)의 양 측면은 각각 제1 궤도면(111)과 제2 궤도면(112)으로 정의되며, 상기 제1 궤도면(111)과 제2 궤도면(112)의 협각은 실질적으로 90도를 이룬다.

너트 모듈은 너트(2), 우회소자(3), 반전소자(4) 및 고정시트(6)를 포함한다.

상기 너트(2)에는 상기 장축(1)이 관통하는 천공(21)이 형성되고, 상기 천공(21)의 벽은 내부 가장자리면(25)으로 정의되며, 상기 내부 가장자리면(25)에 상기 V형 채널(11)에 대응되는 V형 홈(211)이 형성되어 있다. 여기서 상기 V형 홈(211)의 양 측면은 각각 제1 접촉면(2111)과 제2 접촉면(2112)으로 정의되며, 상기 제1 접촉면(2111)과 상기 제2 접촉면(2112) 사이의 협각은 실질적으로 90도를 이루고, 상기 V형 채널(11)과 V형 홈(211)은 부하 경로(90)를 구성한다. 또한 상기 너트(2)의 외벽은 외부 가장자리면(26)으로 정의되고, 상기 외부 가장자리면(26)에 두개의 장착홀(22), 하나의 통공(23) 및 복수 개의 고정홀(24)이 형성되어 있으며, 상기 장착홀(22)와 통공(23)은 상기 천공(21)과 연통되며, 상기 V형 홈(211)을 절단하여 불연속적인 형태를 이루도록 한다. 상기 통공(23)에 상기 천공(21)을 향한 지지부(231)가 형성되어 있다.

상기 우회소자(3)는 대체로 "∩"형을 이루고, 그 양단은 상기 장착홀(22)에 각각 삽입 설치되며, 상기 우회소자(3)는 우회로(31)를 구비하고 있으며, 상기 우회소자(3)의 양단에는 각각 상기 V형 채널(11)을 향해 돌출된 가이드 시트(32)가 설치된다.

상기 고정시트(6)는 하나의 고정홈(62)과 복수 개의 관통홀(61)을 구비하고 있으며, 상기 고정홈(62)은 상기 우회소자(3)를 덮고 있다. 또한 복수 개의 볼트(7)를 상기 관통홀(61)에 관통시켜 상기 고정홀(24)에 고정시키고 나아가 상기 고정시트(6)를 너트(2)에 위치 고정함으로써 상기 우회소자(3)의 위치를 고정한다.

상기 반전소자(4)는 상기 통공(23)에 수용되며 홀딩부(43)를 구비한다. 상기 반전소자(4)의 장착 방식은 다음과 같다. 먼저 상기 반전소자(4)를 상기 천공(21) 내에 삽입하고, 다시 상기 통공(23)에 삽입함으로써 상기 지지부(231)와 홀딩부(43)를 밀착시켜 상기 반전소자(4)가 외부 가장자리면(26) 방향으로 너트(2)로부터 이탈되는 것을 제한한다. 상기 반전소자(4)에 반전로(41)가 형성되고, 상기 반전로(41)는 상기 부하 경로(90)를 제1 부하 경로(901)와 제2 부하 경로(902)로 나누고, 상기 제1 부하 경로(901)와 제2 부하 경로(902)의 일단은 각각 상기 반전로(41)의 일단과 맞물리고, 상기 반전로(41)는 상기 외부 가장자리면(12)을 가로 지른다(도 10에 도시함). 그리고 상기 우회로(31)의 양단은 각각 상기 제1 부하 경로(901)와 제2 부하 경로(902)의 타단과 맞물리어 완전한 순환경로를 구성한다(도 12에 도시한 상기 순환경로는 제1 부하 경로(901), 제2 부하 경로(902), 우회로(31) 및 반전로(41)로 구성됨을 참조).

특히 도 3, 도 6, 도 8 내지 도 10을 참조하면, 복수 개의 롤러(5)는 상기 순환경로에 설치되어 있는 것을 볼 수 있으며, 각각의 상기 롤러(5)는 지름면(51)을 가지고 있으며, 상기 지름면(51)은 원기둥 모양을 이루며, 상기 롤러(5)는 순차적으로 제1 부하 경로(901)로부터 상기 우회로(31)에 진입한 후 상기 우회로(31)의 타단으로부터 제2 부하 경로(902)에 진입하고, 다시 제2 부하 경로(902)로부터 상기 반전로(41)에 진입한 다음 다시 상기 반전로(41)의 타단으로부터 상기 제1 부하 경로(901)에 리턴한다. 그리고 상기 지름면(51)은 상기 제1 부하 경로(901)에서 상기 제1 궤도면(111) 및 제1 접촉면(2111)과 각각 접촉되고, 제2 부하 경로(902)에서 상기 제2 궤도면(112) 및 제2 접촉면(2112)과 각각 접촉된다. 또한 상기 롤러(5)가 상기 우회로(31) 및 반전로(41)에 더욱 원활하게 진출하도록 하기 위해, 상기 반전소자(4)의 반전로 양단에 상기 V형 채널(11)을 향해 돌출된 가이드 시트(42)가 각각 설치되어 있다. 그리고 상기 가이드 시트(42)와 상기 우회소자의 가이드 시트(32)는 롤러(5)가 반전로(41) 및 우회로(31)로 진입하도록 안내하는 기능을 가진다.

아래 도면을 결부하여 반전소자의 중요성 및 그 기능 효과에 대하여 상세하게 설명한다.

우선, 도 3, 도 6, 도 8 내지 도 10 및 도 12를 참조하면, 상기 우회로의 경로(311)는 비틀림경로(도 8과 도 9로부터 명확하게 알 수 있다)가 아니며, 상기 우회로의 경로(311)는 상기 부하 경로(90)의 리드각(lead angle) 방향을 따라 접선식으로 설계되어, 제1 부하 경로(901)와 제2 부하 경로(902)의 일단이 상기 우회로(31)와 순조롭게 맞물리도록 하여，상기 롤러(5)가 우회소자(3)와 충돌하지 않게 하고, 롤러(5)가 완만하게 또한 반전하지 않는 상태에서 우회로(31)를 통과하도록 하여, 가장 바람직한 회동 모드를 이룬다. 그러나 단지 상기 우회소자(3)의 설치에만 의해서는 상기 롤러 스크류가 순조롭게 작동할 수 없다. 그 이유는 롤러 스크류 축방향에서 양측이 감당하는 부하가 변화하기 때문이다. 그럼 무엇 때문에 부하가 변화하는가? 도 12(도 12는 롤러(5)가 제1 부하 경로(901)에 위치한다고 가정한 경우의 도면이다)를 참조하면 명확하게 설명할 수 있다. 제1 부하 경로(901)에서 상기 롤러(5)의 지름면(51)은 제1 궤도면(111) 및 제1 접촉면(2111)과 접촉되며, 지름면(51)과 제1 궤도면(111) 및 제1 접촉면(2111)이 접촉하는 방향에서만 부하 능력을 구비하고 있으므로, 상기 롤러 스크류는 단지 축방향(P)의 우측으로 향하는 부하(F)를 가지고, 축방향(P)의 좌측 방향에서는 어떠한 부하능력도 가지지 않는다. 그러므로, 롤러 스크류의 부하 능력은 롤러(5)의 지름면(51)과 V형 채널(11) 및 V형 홈(211)이 접촉하는 방향에 의해 결정된다. 그러므로 반전소자(4)를 설치하지 않으면, 서로 다른 두 방향으로 배열된 롤러(5)의 수량의 비율을 고정할 수 없으며 상대적으로 롤러 스크류 축방향 양측이 감당하는 부하의 플로팅을 초래할 수 있으며 이러한 형태의 롤러 스크류는 산업상에 응용할 수 없다.

이어서, 도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명은 반전소자(4)를 설치함으로써 서로 다른 두 방향으로 배열된 롤러(5)의 수량 비율을 고정할 수 있다. 그 이유는 상기 반전소자(4)의 반전로의 경로(411)가 일방향으로 비틀림으로써(비틀림 R, 도면에 도시된 반전로의 경로(411)의 일정한 거리의 단면 각도는 점차 변화한다), 반전로(41)를 통과한 롤러(5)로 하여금 일정한 각도로 반전하게 하여 서로 다른 두 방향으로 배열된 롤러(5)의 수량 비율을 고정할 수 있다. 다시 말하면, 제1 부하 경로(901)의 롤러는 동일한 방향으로 배열되고, 제2 부하 경로(902)에 위치한 롤러는 동일한 방향으로 배열된다. 또한 본 발명의 반전로(41)는 무부하 경로(우회로(31) 및 반전로(41)를 지칭함)가 길면 길수록 롤러(5)의 우회 원활성을 저하시킨다는 점도 고려하였다. 왜냐하면, 롤러(5)가 무부하 경로에 위치할 때, 부하 경로(90)의 롤러(5)에 의해 무부하 경로의 롤러(5)를 밀어 무부하 경로의 롤러(5)가 앞으로 원활하게 전진하도록 한다. 따라서 무부하 경로의 길이가 비교적 길 때, 그 속에 수용되는 롤러(5)의 수 또한 상대적으로 많아지므로, 무부하 경로의 롤러(5)를 밀어내기 위하여 더욱 큰 힘이 인가되어야 하며 순환이 원활하지 않은 문제가 발생할 수 있다. 본 발명은, 상기 반전소자(4)가 짧은 반전로(41)를 가진 특성에 의해 반전로(41)에 수용되는 롤러 수를 줄였으며, 또한 부하 경로(90)의 롤러(5)가 반전로(41)의 롤러(5)를 원활하게 밀어낼 수 있도록 하였다.

그리고, 도 3 및 도 11를 참조하면, 본 발명은 반전소자(4)의 설계로 인하여, 상기 제1 부하 경로(901)와 제2 부하 경로(902) 사이에 롤러(5)가 설치되지 않은 하나의 영역을 갖추고 있는데 이 영역을 무부하 영역(903)으로 정의한다. 상기 무부하 영역(903)에는 윤활소자(도시하지 않음)가 설치될 수 있으며 상기 윤활소자는 부하 경로(90)를 바로 윤활시킬 수 있어 롤러(5)를 충분히 윤활시킬 수 있고 효과를 향상시킨다. 또는 무부하 영역(903)에 부하 경로(90)와 롤러(5)의 마찰에 의해 발생하는 열에너지를 가져가도록 냉각소자(도시하지 않음)를 장착할 수 있다. 상기 두 소자를 설치하면 롤러 스크류의 사용수명을 연장할 수 있다. 그밖에, 상기 반전소자(4)는 두 축방향(P)의 부하 능력을 조절하는 기능이 있다. 그 원인은 아래와 같다. 상기 반전소자(4)를 설치함으로써 부하 경로(90)는 제1 부하 경로(901)와 제2 부하 경로(902)로 나뉘고, 상기 제1 부하 경로(901)와 제2 부하 경로(902)의 롤러(5)는 서로 다른 방향으로 배열된다. 도 3을 참조하면, 상기 도면의 F1은 제1 부하 경로에 수용된 롤러가 감당할 수 있는 부하를 나타내며, F2는 제2 부하 경로에 수용된 롤러가 감당할 수 있는 부하를 나타낸다. 상기 도면에 도시한 제1 부하 경로에 수용된 롤러의 수가 제2 부하 경로의 롤러 수보다 많으므로 부하 F1은 자연히 부하 F2보다 크다. 이러한 구조를 갖는 롤러 스크류는 좌우 축방향의 부하능력이 서로 다른 설비(예를 들면, 전전식 사출성형기, 고속펀치, 클램핑 장치(clamping mechanism), 클로우징 디바이스(closing device) 등)에 응용할 수 있다. 또한 본 발명은 응용설비의 수요에 따라 양축방향(P)의 부하 능력을 조절할 수 있다. 예를 들면, 양축방향(P)의 부하능력이 동일한 설비에 적용될 경우, 제조하기 전에 우선 상기 반전소자(4)의 위치를 상기 제1 부하 경로 및 제2 부하 경로에 수용되는 롤러수가 같아지도록 설정하면 양축방향(P)의 부하 능력을 같게 할 수 있다. 그러므로 본 발명의 설계는 각 산업 요구에 상당히 부합하며 다시 말해 롤러 스크류의 호환성(通用性)을 향상시킨다. 게다가 본 발명의 우회소자와 반전소자는 모두 몰드 사출성형을 사용할 수 있으므로 대량 생산이 가능하고, 또한 너트의 가공은 NC 가공기로 성형할 수 있으므로 상당히 높은 생산성을 가지고 있다.

[제2 실시예]

이어서, 도 13 및 도 14는 본 발명의 제2 실시예를 나타낸다. 본 실시예와 제1 실시예의 다른 점은 다음과 같다. 상기 우회소자(3)와 너트(2)의 조립 관계에 있어서, 상기 너트(2)에 축방향(P)으로 너트(2)의 양단을 관통하는 우회홀(28)이 형성되고, 상기 천공(21)의 내부 가장자리면(25)에 두 개의 수납 홈(27)이 형성되어 있다. 상기 상기 수납 홈(27)은 상기 우회홀(28)의 양단에 위치하고 상기 두 수납 홈(27)에 각각 우회소자(3)가 설치되어 있다. 그 중 하나의 상기 우회소자(3)의 우회로(도시하지 않음)의 양단은 상기 우회홀(28)과 제1 부하 경로의 일단과 맞물리고, 다른 하나의 상기 우회소자(3)의 우회로 양단은 각각 상기 우회홀(28) 및 제2 부하 경로의 일단과 맞물린다. 그리고 반전소자(４)도 상기 너트(2)의 통공(23)에 설치되며 그 설치방식은 제1 실시예와 동일하다. 상기 반전로 양단도 각각 상기 제1 부하 경로 및 제2 부하 경로의 타단과 맞물리어 완전한 순환 경로를 구성한다. 나머지 구조, 조립 형태 및 기능은 모두 제1 실시예와 동일하므로 여기서 상세한 설명을 생략한다.

[제3 실시예]

마지막으로, 도 15 내지 도 17은 본 발명의 제3 실시예를 도시한 도면이다. 본 실시예와 제1 실시예의 다른 점은 다음과 같다. 상기 반전소자(４)는 너트(2)의 외부 가장자리면(26)으로부터 상기 너트(2)의 통공(23)에 삽입하여 설치하되, 상기 통공(23)의 지지부(231)는 상기 너트의 외부 가장자리면(26)을 향해 설치되며 상기 지지부(231)에 고정홀(2311)이 형성되고 상기 반전소자(4)에 또한 상기 지지부(231)와 밀착하는 홀딩부(43)가 형성되고, 상기 홀딩부(43)에 관통홀(431)이 형성되어 있다. 상기 반전소자(4)는 상기 통공(23)에 장착된 후 복수의 볼트(7, 본 실시예에는 2개의 볼트가 있음)를 상기 관통홀(431)에 관통시킨 후 다시 상기 고정홀(2311)에 나사 결합시킴으로써 고정된다. 이로써 상기 반전소자(4)가 상기 너트(2) 상에 확실하게 위치 고정되도록 한다. 그밖의 구성, 조립 형태 및 기능은 제1 실시예와 동일하므로 여기서 상세한 설명을 생략한다.

정리하면, 본 발명이 『산업상 이용가능성이 존재함』은 더 이상 의심할 바가 없다. 한편, 본 발명의 실시예에 개시된 구성요소는 본 출원일 전에 간행물에 게재되지 않았고 공개 사용되지 않았으므로 위에서 언급한 바와 같이 기능 효과가 향상되었을 뿐만 아니라 무시할 수 없는 부가 기능을 가지고 있다. 따라서 본 발명의 『신규성』 및 『진보성』은 모두 특허법의 규정에 부합하므로 법에 따라 본 출원을 제출한다.

이상 실시예에 개시한 내용은 본 발명을 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명을 한정하지 않으며 본 발명에 공개한 취지를 벗어나지 않는 범위에서 진행한 수치 변경 및 균등 소자의 치환은 모두 본 발명의 권리범위에 속한다.

1: 장축 11: Ｖ형 채널
111: 제1 궤도면 112: 제2 궤도면
12: 외부 가장자리면
2: 너트 21: 천공
211: Ｖ형 홈 2111: 제1 접촉면
2112: 제2 접촉면 22: 장착홀
23: 통공 231: 지지부
2311, 24: 고정홀
25: 내부 가장자리면 26: 외부 가장자리면
27: 수납 홈 28: 우회홀
3: 우회소자 31: 우회로
311: 우회로의 경로
32: 가이드 시트
4: 반전소자 41: 반전로
411: 반전로의 경로
42: 가이드 시트 43: 홀딩부
431: 관통홀
5: 롤러 51: 지름면
6: 고정시트 61: 관통홀
62: 고정홈 7: 볼트
90: 부하 경로 901: 제1 부하 경로
902: 제2 부하 경로 903: 무부하 영역
R: 비틀림 P: 축방향
F, F1, F2: 부하

Claims (6)

1. 원기둥 모양을 이루는 지름면을 각각 구비한 복수의 롤러;
   바(bar) 형을 이루고, 외표면은 원기둥 모양을 이루며 외부 가장자리면으로 정의되고, 상기 외부 가장자리면에 나선 모양의 V형 채널이 형성되고 상기 V형 채널의 양 측면은 각각 제1 궤도면과 제2 궤도면으로 정의되며 상기 제1 궤도면과 제2 궤도면 사이의 협각이 실질적으로 90도를 이루는 장축; 및
   반전로, 우회로 및 상기 장축이 관통하는 천공을 구비하고, 상기 천공의 벽은 내부 가장자리면으로 정의되며, 상기 내부 가장자리면에 상기 V형 채널에 대응되는 V형 홈이 설치되고 상기 V형 홈의 양 측면은 각각 제1 접촉면과 제2 접촉면으로 정의되며, 상기 제1 접촉면과 제2 접촉면 사이의 협각은 실질적으로 90도를 이루고, 상기 V형 채널과 상기 V형 홈 사이는 상기 롤러를 수납하기 위한 부하 경로로 정의되는 너트 모듈
   을 포함하고,
   상기 반전로는 상기 부하 경로를 제1 부하 경로와 제2 부하 경로로 나누고, 상기 제1 부하 경로와 제2 부하 경로의 일단은 각각 상기 반전로의 일단과 맞물리고, 상기 반전로는 상기 외부 가장자리면을 가로지르며 상기 우회로의 양단은 상기 제1 부하 경로 및 제2 부하 경로의 타단과 맞물리며,
   상기 롤러는 순차적으로 제1 부하 경로로부터 상기 우회로에 진입한 후 상기 우회로의 타단으로부터 제2 부하 경로에 진입하고, 다시 제2 부하 경로로부터 상기 반전로에 진입한 다음, 상기 반전로의 타단으로부터 상기 제1 부하 경로에 리턴하며,
   상기 지름면은 상기 제1 부하 경로에서 상기 제1 궤도면 및 제1 접촉면과 각각 접촉하고, 제2 부하 경로에서 상기 제2 궤도면 및 제2 접촉면과 각각 접촉하는,
   롤러 스크류.
2. 제1항에 있어서,
   상기 너트 모듈은, 너트, 하나 이상의 우회소자, 반전소자를 포함하되, 상기 반전로는 상기 반전소자에 형성되며, 상기 우회로는 상기 우회소자에 형성되고, 상기 천공은 상기 너트에 형성된, 롤러 스크류.
3. 제2항에 있어서,
   상기 너트의 외벽은 외부 가장자리면으로 정의되고, 상기 외부 가장자리면에 두 개의 장착홀과 통공이 형성되며, 상기 장착홀과 통공은 상기 천공과 연통되며,
   상기 우회소자는 실질적으로 "∩"형을 이루고 그 양단은 상기 장착홀에 각각 삽입설치되며 상기 반전소자는 상기 통공에 설치된, 롤러 스크류.
4. 제3항에 있어서,
   상기 너트 모듈은 우회소자를 덮고 있는 고정시트를 더 구비하고, 상기 고정시트는 고정홈을 구비하고 상기 고정홈은 상기 우회소자를 덮고 상기 우회소자를 위치 고정하는, 롤러 스크류.
5. 제3항에 있어서,
   상기 통공에 상기 천공을 향한 지지부가 형성되며, 상기 반전소자에 홀딩부가 형성되고 상기 반전소자는 상기 천공으로부터 상기 통공 내에 설치되며 상기 지지부와 상기 홀딩부가 밀착되도록 하는, 롤러 스크류.
6. 제3항에 있어서,
   상기 통공에 상기 스크류의 외부 가장자리면을 향한 지지부가 형성되고 상기 지지부에 고정홀이 형성되고, 상기 반전소자에 상기 지지부에 밀착되는 홀딩부가 형성되고, 상기 홀딩부에 관통홀이 형성되며, 상기 반전소자는 상기 통공에 장착된 후 복수의 볼트를 상기 관통홀에 관통시킨 후 다시 상기 고정홀과 나사 결합시킴으로써 고정되는, 롤러 스크류.
   
   

Images